Herstellungsverfahren für eine Spiralfeder für mechanische Uhrwerke und Spiralfeder

Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für eine Spiralfeder für mechanische Uhrwerke.

Ferner betrifft die Erfindung eine Spiralfeder für mechanische Uhrwerke. Die Spiralfeder hat einen Spiralfederbefestigungsabschnitt, einen daran anschließenden Schwingungsbereich mit mindestens einer Windung und einen sich an den Schwingungsbereich anschließenden Stabilisierungsbereich. Der Schwingungsbereich und der Stabilisierungsbereich haben einen massiven Kern aus Silizium. Der Schwingungsbereich und der Stabilisierungsbereich sind zumindest abschnittsweise von einer S1O2 - Schicht umschlossen.

Schwingsysteme für mechanische Uhrwerke, insbesondere für Armbanduhren, werden in der Fachwelt auch als Unruh bezeichnet. Die Unruh umfasst einen Schwingkörper, welcher mittels einer Unruhwelle schwenkbar um eine Drehachse gelagert ist. Ferner ist eine Schwing- oder Spiralfeder bzw. Unruhfeder vorgesehen, die zusammen mit der Masse des Schwingkörpers das schwingungsfähige und taktgebende System bildet.

Aus der DE 10 2008 061 182 A1 ist die Herstellung von Schwing- oder Spiralfedern aus Silizium, insbesondere aus polykristallinem Silizium sowie aus Siliziumcarbid bekannt. Bei Verwendung derartiger Spiralfedern zur Bildung eines mechanischen Schwingsystems für mechanische Uhrwerke kann es im Rahmen der Herstellung zu Toleranzen kommen, welche sich nachteilig auf das Schwingungsverhalten des mechanischen Schwingsystems auswirken. Bekannt ist auch, die Schwing- oder Spiralfeder eines mechanischen Schwingsystems im Bereich der äußeren Windung zur Schaffung einer zusätzlichen Masse oder Ausgleichsmasse mit einer Verdickung auszubilden, um eine oszillierende Verlagerung der Spiralfeder beim Schwingen des Schwingsystems zu vermeiden. Um diesen Effekt zu erreichen, ist eine optimale Abstimmung des Massengewichtes der Verdickung in Bezug auf das Gesamt-Massengewicht der aktiven Federlänge der Spiralfeder notwendig. Die aktive Federlänge ist dabei diejenige Länge der Spiralfeder, die während des Schwingens wirksam ist, d.h. der elastischen Verformung unterliegt und sich zwischen dem inneren Spiralfederende und dem äußeren Haltepunkt der Spiralfeder erstreckt. Das innere Spiralfederende ist an der Stelle lokalisiert, an der die Spiralfeder radial zur Federachse eine Breite aufweist, die gleich oder im Wesentlichen gleich der Breite sämtlicher Windungen (übliche Windungsbreite) ist. Bei der Herstellung der Spiralfedern sind Toleranzen nicht auszuschließen. Dies gilt, wie ausgeführt, in verstärktem Maße für Spiralfedern aus Silizium, die an ihren Oberflächen zur Erzielung der notwendigen Festigkeit und/oder Temperaturunabhängigkeit mit einer Beschichtung aus Siliziumoxid versehen werden. In der Regel erfolgt diese Beschichtung durch thermische Oxidation.

Das europäische Patent EP 1 473 604 B1 offenbart eine flache Spirale für ein Uhrwerk, die an ihrer äußeren Windung einen versteiften Abschnitt besitzt, um die Verformungen der Windungen im Wesentlichen konzentrisch zu gestalten. Dieser versteifte Abschnitt endet vor dem äußeren Ende der Spirale. Der Abstand zwischen einem Endteil der äußeren Windung und der vorletzten Windung der Spirale ist hinreichend groß, so dass diese vorletzte Windung bei Dehnungen der Spirale, welche Amplituden erreichen, die im Wesentlichen dem maximalen Rotationswinkel der Unruh bei dem genannten Uhrwerk entsprechen, radial frei bleibt.

Im US Patent US 209,642 ist bereits offenbart, den äußeren Bereich einer Spiralfeder zur Verbesserung des Schwingungsverhaltens zu versteifen. Die schweizerische Patentschrift CH 327 796 offenbart eine Spiralfeder, die ebenfalls einen versteiften Abschnitt in der letzten Windung aufweist. Die Versteifung ist durch Abkannten, Falten oder Verdicken hergestellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Herstellungsverfahren für eine Spiralfeder für ein mechanisches Uhrwerk bereitzustellen, so dass die hergestellte Spiralfeder trotz der Fertigungstoleranzen ein verbessertes Schwingungsverhalten der Spiralfeder erreicht und die Belastung der Lager des Uhrwerks minimiert, so dass die Ganggenauigkeit verbessert und die Wartungsintervalle verlängert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Herstellungsverfahren für eine Spiralfeder für ein mechanisches Uhrwerk gelöst, das die Merkmale des Patentanspruchs 1 umfasst. Weitere vorteilhafte Aspekte, Details und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist, eine Spiralfeder bereitzustellen, die trotz der Fertigungstoleranzen ein dauerhaft ausgezeichnetes Schwingungsverhalten zeigt, wobei die Spiralfeder, die im Gewicht reduziert ist, einfach und reproduzierbar hinsichtlich des Schwingungsverhaltens herzustellen ist, ohne dabei die erforderliche Temperaturkompensation zu vernachlässigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Spiralfeder für mechanische Uhrwerke gelöst, die die Merkmale des Anspruchs 13 umfasst.

Der „Schwingungsbereich" der Spiralfeder ist im Sinne der Erfindung diejenige Spirallänge der Spiralfeder, in dem die Schwingung ungehindert abläuft. Im Stabilisierungsbereich wird durch eine Erhöhung des Flächenträgheitsmomentes der innere Schwingungsbereich stabilisiert. Für die Eigenfrequenz der Spiralfeder ist auch der Stabilisierungsbereich maßgebend, der ebenfalls zu Schwingung der Spiralfeder beiträgt.

Die vorliegende Erfindung zeichnet sich durch ein Herstellungsverfahren für eine Spiralfeder für mechanische Uhrwerke aus, das die folgenden Schritte umfasst:

• Vereinzeln einer Vielzahl von Spiralfedern, wobei ein Silizium-Wafer einem Ätzprozess unterzogen wird;

• Auftragen einer S1O2 - Schicht auf die noch mit dem Silizium-Wafer verbundenen aber freigelegten Spiralfedern, so dass eine S1O2 - Schicht mit einer Dicke zwischen 2pm und 5pm ausgebildet wird und einen Kern der Spiralfeder aus Silizium umgibt; und

• Abtragen der S1O2 - Schicht in zumindest einem Bereich des Stabilisierungsbereichs bis zumindest auf den Kern der Spiralfeder.

Das Abtragen der S1O2 - Schicht kann zumindest auch in einem zweiten Teilbereich des Schwingungsbereichs der Spiralfeder (4) durchgeführt werden.

Das Abtragen kann chemisch und/oder mechanisch durchgeführt werden. Für das chemische Abtragen wird als Ätzmittel z. B. BHF verwendet. Das Abtragen kann auch mit einem Laser durchgeführt werden.

Der Abtrag im Stabilisierungsbereich wird in einem Abschnitt durchgeführt, so dass im Bereich des Abschnitts eine Vertiefung ausgebildet wird. Die Siliziumdioxid-Schicht wird im Abschnitt zumindest bis auf den Kern aus Silizium abgetragen. Auch im Schwingbereich erstreckt sich der Abtrag zumindest bis auf den Kern aus Silizium. Ebenso ist es möglich dass sich der Abtrag sowohl im Stabilisierungsbereich als auch im Schwingbereich bis in den Kern aus Silizium hinein erstreckt. Die Vertiefungen an der oberen Seitenfläche des Schwingbereichs und/oder die Vertiefung im Stabilisierungsberiech besitzen einen Boden, der eine Rauhtiefe von kleiner als 10pm besitzt. Bevorzugt ist die Rauhtiefe kleiner als 5pm. Weiter bevorzugt ist die Rauhtiefe kleiner als 3pm. Besonders bevorzugt ist die Rauhtiefe kleiner als 1 μητ

Die erfindungsgemäße Spiralfeder besitzt einen

Spiralfederbefestigungsabschnitt, einen sich daran anschließenden Schwingungsbereich mit mindestens einer Windung, und einen sich an den Schwingungsbereich anschließenden Stabilisierungsbereich. Der Schwingungsbereich und der Stabilisierungsbereich haben einen massiven Kern aus Silizium. Der Schwingungsbereich und der Stabilisierungsbereich sind von einer S1O2 - Schicht zumindest abschnittsweise umschlossen. Zumindest in einem Bereich des Stabilisierungsbereichs der oberen Seitenfläche ist eine Vertiefung eingebracht, deren Tiefe zumindest bis auf den Kern aus Silizium reicht.

Die erfindungsgemäße Spiralfeder hat den Vorteil, dass durch das Ausbilden der Vertiefungen Gewicht eingespart werden kann, ohne dabei die mechanische Stabilität und das Schwingverhalten zu destabilisieren und die Temperaturkompensation der Spiralfeder zu gefährden. Hinzu kommt, dass mit der erfindungsgemäßen und im Gewicht reduzierten Spiralfeder auch die Lager der Spiralfeder geschont werden, was sich wiederum positiv auf die Ganggenauigkeit der Uhr und eine Verlängerung der Serviceintervalle auswirkt.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform ist auch im Schwingungsbereich und entlang mindestens einer Windung des Schwingungsbereichs mindestens eine Vertiefung in einem zweiten Teilbereich in der S 1O2 - Schicht ausgebildet. Die Tiefe der Vertiefung reicht zumindest bis auf den Kern aus Silizium. Es gibt mehrere Möglichkeiten, die Vertiefungen auszubilden. Entlang der Länge der Windungen des Schwingungsbereichs sind mehrere Vertiefungen in den zweiten Teilbereichen vorgesehen, die von jeweils einem ersten Teilbereich getrennt sind, der die S1O ₂ - Schicht trägt. Eine weitere Möglichkeit ist, dass die zweiten Teilbereiche auf der mindestens einen oberen Seitenfläche der Windungen der Spiralfeder jeweils eine gleiche Länge besitzen und durch die ersten Teilbereiche, die ebenfalls eine gleiche Länge besitzen, voneinander getrennt sind.

Die Vertiefungen im Schwingungsbereich erstrecken sich auf der oberen Seitenfläche über die gesamte Breite der Windung. Die Vertiefung auf der oberen Seitenfläche im Stabilisierungsbereich erstreckt sich über die gesamte Breite des Bereichs. Eine weitere Möglichkeit ist, dass die Vertiefungen im Schwingungsbereich auf der oberen Seitenfläche als Wannen ausgebildet sind, und dass die Vertiefung auf der oberen Seitenfläche im Stabilisierungsbereich ebenfalls als Wanne ausgebildet ist. Eine weitere Ausgestaltung ist, dass die Vertiefungen im Schwingungsbereich auf der oberen Seitenfläche als Wannen ausgebildet sind, und dass die Vertiefung auf der oberen Seitenfläche im Stabilisierungsbereich sich über die gesamte Breite des Bereichs erstreckt.

Die Erfindung stellt ein Schwingsystem für mechanische Uhrwerke, aufweisend einen Schwingkörper, eine um eine Achse schwenkbar gelagerte Unruhwelle und eine Spiralfeder mit einer Gesamtfederlänge, wobei sich die Gesamtfederlänge aus einem inneren Schwingungsbereich mit einer Schwingungsfederlänge und einem äußeren Stabilisierungsbereich mit einer Stabilisierungsfederlänge zusammensetzt, zur Verfügung. Die Spiralfeder ist mit einem Spiralfederbefestigungsabschnitt mit der Unruhwelle verbunden und umschließt mit dem Spiralfederbefestigungsabschnitt die Unruhwelle.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, dass ein verbessertes Schwingverhalten nicht unbedingt durch eine im Stabilisierungsbereich der Spiralfeder vergrößerte Masse erreicht wird, sondern durch eine Erhöhung des Flächenträgheitsmomentes der Spiralfeder in ihrem Stabilisierungsbereich. Eine solche Erhöhung des Flächenträgheitsmomentes kann in einfacher Weise durch eine im Vergleich zum Schwingungsbereich der Spiralfeder im Stabilisierungsbereich verringerte Höhe und vergrößerte Breite der Spiralfeder erreicht werden. Da die Zunahme der Breite mit der dritten Potenz in die Berechnung des Flächenträgheitsmomentes eingeht und die Abnahme der Höhe sich nur linear auswirkt, kann die Spiralfeder so ausgebildet werden, dass eine Erhöhung des Flächenträgheitsmomentes ohne Massenzunahme möglich ist.

Das Flächenträgheitsmoment (FT) kann für einen rechteckigen Querschnitt der Spiralfeder wie folgt berechnet werden, wobei h die Höhe der Spiralfeder und b die Breite der Spiralfeder bezeichnet:

FT h ^* b ³ d Fl d FT

I 3b ² h

ÖD

AFT = 3& ² * * &b - b ³ *

Bei konstant bleibender Masse:

Ah = &h _* —

Ü Damit ergibt sich die prozentuelle Änderung zu:

&FT _ &b oder

Verringert sich also die Höhe der Spiralfeder um 1 % und vergrößert sich die Breite der Spiralfeder um 1 %, so nimmt das Flächenträgheitsmoment bei konstanter Masse um 2% zu.

Dieses Ergebnis lässt sich durch eine simple Berechnung der Auswirkungen einer Verringerung der Höhe der Spiralfeder um 1 % und einer Vergrößerung der Breite der Spiralfeder um 1 % auf das Flächenträgheitsmoment bestätigen:

Für den Schwingungsbereich ergibt sich für das Flächenträgheitsmoment:

FTsc ^— hsc ^' bsc

Für den Stabilisierungsbereich ergibt sich für das Flächenträgheitsmoment:

Erfindungsgemäß weist die Spiralfeder im äußeren Stabilisierungsbereich parallel zur Achse der Spiralfeder eine durchschnittliche Höhe h _s t auf, die zumindest 1 % geringer ist als die durchschnittliche Höhe h _sc im inneren Schwingungsbereich, es gilt also: h _s t = 0,99 ^■ h _sc - Gleichzeitig weist die Spiralfeder im äußeren Stabilisierungsbereich radial zur Achse der Spiralfeder eine durchschnittliche Breite b _s t auf, die zumindest 1% größer ist als die durchschnittliche Breite b _sc im inneren Schwingungsbereich, woraus sich ergibt: b _s t = 1,01 ^■ b _sc .

Für das Verhältnis der Flächenträgheitsmomente ergibt sich damit:

FT _st / FTsc = (h _S fbst ³ )/(hsc bsc ³ ) = (0,99 h _S c (1,01 b _S c) ³ )/(hsc bsc ³ ) = 0,99-1,01 ³ «

1,02

Unabhängig von den konkreten Werten für die durchschnittliche Höhe h _s t, die durchschnittliche Höhe h _sc , die durchschnittliche Breite b _s t und die durchschnittliche Breite b _sc ergibt sich also bei Verringerung der Höhe um 1% bei gleichzeitiger Vergrößerung der Breite der Spiralfeder um 1% eine Erhöhung des Flächenträgheitsmoments um 2%.

Vergleicht man die Massen der beiden Bereiche normiert auf eine definierte Länge, so ergibt sich das Verhältnis von Masse des Stabilisierungsbereichs zur Masse des Schwingungsbereichs wie folgt: m _st / m _sc = (h _S fbst)/(hsc bsc) = (0,99 h _S c-1,01 bsc)/(h _S c bsc) = 0,99-1,01 « 1,00

Wiederum unabhängig von den konkreten Werten für die durchschnittliche Höhe h _s t, die durchschnittliche Höhe h _sc , die durchschnittliche Breite b _s t und die durchschnittliche Breite b _sc ergibt sich also bei Verringerung der Höhe um 1% bei gleichzeitiger Vergrößerung der Breite der Spiralfeder um 1% keine Veränderung der Masse. Durch die erfindungsgemäße Veränderung des geometrischen Querschnitts der Spiralfeder im Stabilisierungsbereich gegenüber dem Schwingungsbereich wird also eine Erhöhung des Flächenträgheitsmoments ohne Vergrößerung der Masse möglich. Als weiteres einfaches Beispiel sei eine Spiralfeder genannt, bei der im Stabilisierungsbereich die Breite um 100% (entsprechend einem Faktor 2) vergrößert ist, während die Höhe um 50% (entsprechend einem Faktor 0,5) verringert ist. Für den Stabilisierungsabschnitt dieser Spiralfeder ergibt sich eine Zunahme des Flächenträgheitsmomentes um einen Faktor 4, während die Masse konstant bleibt.

Durch die Verringerung der durchschnittlichen Höhe kann in vielen Fällen eine Stabilisierung des Schwingungsverhaltens der Spiralfeder erreicht werden, ohne dass der Stabilisierungsbereich mit einer zusätzlichen Masse versehen werden muss. Damit wird verhindert, dass die Spiralfeder aufgrund der durch die zusätzlichen Masse bedingten erhöhten Trägheit ihre maximale Schwingungsamplitude erst zu einem späteren Zeitpunkt erreicht. Außerdem wird sowohl eine durch Massenzunahme bedingte höhere Reibung in den Lagern der Spiralfeder als auch eine durch eine zusätzlich vorgesehene Masse hervorgerufene Unwucht der Spiralfeder vermieden.

Es soll aber klar gestellt werden, dass sich die vorliegende Erfindung auf jede Form von Spiralfedern bezieht, bei der eine Verringerung der Höhe und eine Vergrößerung der Breite in der beanspruchten Art vorgenommen wird. Darunter fallen auch Ausführungsformen, die trotz der Verringerung der Höhe eine Zunahme der Masse aufgrund der Vergrößerung der Breite im Stabilisierungsbereich erfahren.

Unter der„durchschnittlichen Höhe" bzw. der„durchschnittlichen Breite" einer Spiralfeder wird der auf die entsprechende Federlänge normierte Mittelwert der über die jeweilige Federlänge variierenden Höhe bzw. variierenden Breite einer Spiralfeder verstanden. Üblicherweise werden Spiralfedern aus fertigungstechnischen Gründen mit einer konstanten Höhe und einer konstanten Breite, die sich aber zwischen Schwingungsbereich und Stabilisierungsbereich unterscheiden können, gefertigt. Aus verschiedenen Gründen kann es aber vorkommen, dass eine Spiralfeder im Schwingungsbereich und/oder im Stabilisierungsbereich eine variierende Höhe bzw. variierende Breite aufweist. Da sich die durch die vorliegende Erfindung ergebende Verbesserung des Schwingungsverhaltens auch in diesen Fällen einstellt, solange nur die durchschnittliche Höhe der Spiralfeder in ihrem Stabilisierungsbereich um wenigstens 1 % geringer ist als die durchschnittlich Höhe im Schwingungsbereich, wird auf die oben definierte „durchschnittliche Höhe" bzw.„durchschnittliche Breite" abgestellt.

Wie oben bereits beschrieben, setzt sich die Gesamtfederlänge aus dem inneren Schwingungsbereich und dem äußeren Stabilisierungsbereich zusammen. Nachfolgend soll die Abgrenzung der beiden Bereiche„innerer Schwingungsbereich" und „äußerer Stabilisierungsbereich" klar gestellt werden. Die Gesamtfederlänge der Spiralfeder erstreckt sich von dem inneren Spiralfederende bis zu dem äußeren Federhaltepunkt. Das innere Ende des Schwingungsbereichs ist an der Stelle lokalisiert, an dem der Schwingungsbereich der Spiralfeder in den Spiralfederbefestigungsabschnitt, der der Befestigung der Spiralfeder an der Unruhwelle dient, übergeht. Der äußere Federhaltepunkt wird entweder durch einen fest fixierten Federhaltepunkt oder durch die Position eines Rückers festgelegt. Der äußere Stabilisierungsbereich entspricht einem Abschnitt der Spiralfeder, der sich von dem Federhaltepunkt in Richtung des Schwingungsbereichs der Spiralfeder erstreckt, wobei die Grenze zwischen Stabilisierungsbereich und Schwingungsbereich dadurch festgelegt ist, dass die durchschnittliche Höhe h _s t der Spiralfeder in ihrem Stabilisierungsbereich zumindest 1 % geringer ist als die durchschnittliche Höhe h _sc der Spiralfeder in deren inneren Schwingungsbereich und gleichzeitig die durchschnittliche Breite b _s t der Spiralfeder in ihrem Stabilisierungsbereich zumindest 1 % größer ist als die durchschnittliche Breite b _sc der Spiralfeder in deren inneren Schwingungsbereich. Im Falle konstanter Höhen h _s t und h _sc und konstanter Breiten b _s t und b _sc ist die Grenze zwischen Stabilisierungsbereich und Schwingungsbereich sofort offensichtlich, da eine Unstetigkeit in der Höhe und eine Unstetigkeit in der Breite entsprechend einer Stufe ausgebildet sind. Im Falle variierender Höhen h _s t und h _sc und variierender Breiten b _s t und b _sc kann die Grenze zwischen Stabilisierungsbereich und Schwingungsbereich durch den Fachmann mit Hilfe einfacher Messungen bestimmt werden. Nach der Bestimmung der Höhe und der Breite der Spiralfeder in definierten Längenabschnitten über die gesamte Federlänge hinweg kann durch eine einfache mathematische Auswertung der Punkt berechnet werden, an dem die durchschnittliche Höhe des an den Federhaltepunkt in Richtung des Schwingungsbereichs anschließenden Bereichs um mindestens 1 % geringer ist als die Höhe des an den Spiralfederbefestigungsabschnitt in Richtung des äußeren Stabilisierungsbereichs anschließenden Bereichs. Ebenso kann der Punkt berechnet werden, an dem die durchschnittliche Breite des an den Federhaltepunkt in Richtung des Schwingungsbereichs anschließenden Bereichs um mindestens 1 % größer ist als die Breite des an den Spiralfederbefestigungsabschnitt in Richtung des äußeren Stabilisierungsbereichs anschließenden Bereichs. Der Punkt, ab dem beide genannten Bedingungen erfüllt sind, stellt die Grenze zwischen „innerem Schwingungsbereich" und „äußerem Stabilisierungsbereich" dar. Obwohl also die Grenze zwischen „innerem Schwingungsbereich" und „äußerem Stabilisierungsbereich" bei Inaugenscheinnahme einer bestimmten Spiralfeder nicht sofort offenbar ist, kann die Grenze für jede Spiralfeder durch eine für den Fachmann leicht durchzuführende und einfach auswertbare Messung eindeutig bestimmt werden. Analog kann im Zusammenhang mit den nachfolgend näher beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen die entsprechende Grenze dadurch bestimmt werden, dass der Punkt berechnet wird, an dem die durchschnittliche Höhe bzw. Breite des an den Federhaltepunkt in Richtung des Schwingungsbereichs anschließenden Bereichs um mindestens 10% - oder einem der entsprechenden bevorzugten Ausführungsform entsprechenden Wertes - geringer bzw. größer ist als die Höhe bzw. Breite des an den inneren Spiralfederbefestigungsabschnitt in Richtung des äußeren Stabilisierungsbereichs anschließenden Bereichs. Bevorzugt weist die Spiralfeder im äußeren Stabilisierungsbereich eine durchschnittliche Höhe h _s t auf, die zumindest 2% oder 3% oder 4% oder 5% oder 6% oder 7% oder 8% oder 9% oder 10% geringer ist als die durchschnittliche Höhe h _sc im inneren Schwingungsbereich. Besonders bevorzugt weist die Spiralfeder im äußeren Stabilisierungsbereich eine durchschnittliche Höhe h _s t auf, die zumindest 12% oder 14% oder 16% oder 18% oder 20% oder 22% oder 24% oder 25% geringer ist als die durchschnittliche Höhe h _sc im inneren Schwingungsbereich. Insbesondere bevorzugt weist die Spiralfeder im äußeren Stabilisierungsbereich eine durchschnittliche Höhe h _s t auf, die zumindest 30% oder 35% oder 40% oder 45% oder 50% geringer ist als die durchschnittliche Höhe h _sc im inneren Schwingungsbereich.

Mit einer Veränderung der Querschnittsgeometrie der Spiralfeder im Stabilisierungsbereich durch eine Verringerung der Höhe bei gleichzeitiger Vergrößerung der Breite, wird eine zunehmende Vergrößerung des Flächenträgheitsmomentes und ein zunehmend stabileres Schwingverhalten der Spiralfeder erreicht. Durch ein einfaches Drehen der rechteckigen Querschnittsfläche einer üblichen Spiralfeder um 90° wird ohne Veränderung der Masse eine Zunahme des Flächenträgheitsmomentes und eine damit einhergehende Stabilisierung des Schwingverhaltens der Spiralfeder erreicht.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Spiralfeder im inneren Schwingungsbereich eine konstante Höhe h _sc auf. Besonders bevorzugt weist die Spiralfeder im äußeren Stabilisierungsbereich eine konstante Höhe h _s t auf. Eine konstante Höhe bringt fertigungstechnische Vorteile mit sich, da z. B. in Ätzverfahren eine geringere Zahl an Ätzmasken zur Verwendung kommt.

Bevorzugt weist die Spiralfeder im äußeren Stabilisierungsbereich radial zur Achse der Spiralfeder eine durchschnittliche Breite b _s t auf, die zumindest 2% oder 3% oder 4% oder 5% oder 6% oder 7% oder 8% oder 9% oder 10% größer ist als die durchschnittliche Breite b _sc im inneren Schwingungsbereich. Besonders bevorzugt weist die Spiralfeder im äußeren Stabilisierungsbereich eine durchschnittliche Breite b _s t auf, die zumindest 12% oder 14% oder 16% oder 18% oder 20% oder 22% oder 24% oder 25% größer ist als die durchschnittliche Breite b _sc im inneren Schwingungsbereich. Insbesondere bevorzugt weist die Spiralfeder im äußeren Stabilisierungsbereich eine durchschnittliche Breite b _s t auf, die zumindest 30% oder 35% oder 40% oder 45% oder 50% größer ist als die durchschnittliche Breite b _sc im inneren Schwingungsbereich. Bekanntermaßen verbessert eine im äußeren Stabilisierungsbereich vorgesehene zusätzliche Masse das Schwingverhalten der Spiralfeder. Durch eine Verbreiterung der Feder im Stabilisierungsbereich kann eine solche zusätzliche Masse vorgesehen werden, obwohl die Feder in diesem Bereich eine im Vergleich zum inneren Schwingungsbereich verringerte Höhe aufweist.

Alternativ kann aber auch eine Spiralfeder eingesetzt werden, die ohne zusätzliche Masse im Stabilisierungsbereich auskommt. Beispielsweise kann die Breite, die die Spiralfeder im Stabilisierungsbereich aufweist, etwa dem Doppelten der Breite entsprechen, die die Spiralfeder außerhalb des Stabilisierungsbereichs besitzt. Weist diese Spiralfeder im Stabilisierungsbereich eine Höhe auf, die etwa der Hälfte der Höhe entspricht, die die Spiralfeder außerhalb des Stabilisierungsbereichs besitzt, so wird zwar die geometrische Querschnittsform der Spiralfeder verändert, ihre Masse pro Längeneinheit bleibt aber konstant. Gleichzeitig wird aber das Flächenträgheitsmoment erhöht, wodurch sich das angestrebte optimale Verhalten der Spiralfeder im schwingenden Zustand des Schwingsystems, d. h. die Vermeidung der Verlagerung der Spiralfeder, ergibt.

Nach einer weiteren der Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnis wird die Stabilisierung des Schwingverhaltens der Spiralfeder dann noch weiter verbessert, wenn wenigstens ein Stabilisierungsfaktor für die Spiralfeder, nämlich der Flächenträgheitsmomentestabilisierungsfaktor (nFT) und/oder der Federkonstantestabilisierungsfaktor (nk) in der nachstehend beschriebenen Weise gewählt wird.

Die nachfolgenden Überlegungen, die sich mit den Maßnahmen zur Stabilisierung des Schwingverhaltens der Spiralfeder und deren Grundlagen befassen, gehen davon aus, dass sich die Spiralfeder aus einem inneren Schwingungsbereich und aus einem äußeren Stabilisierungsbereich zusammensetzt, in dem die Höhe verringert und optional die Breite vergrößert ist. Der innere Schwingungsbereich erstreckt sich dabei über einen Winkelbereich von 0° bis 3 A, d. h. vom inneren Ende des Schwingungsbereichs bis an den Anfang des äußeren Stabilisierungsbereichs. Der äußere Stabilisierungsbereich liegt im Winkelbereich 3 A bis 3 E und erstreckt sich bis an den äußeren Federhaltepunkt.

Die Steigung der Schleifengeometrie kann von beliebigem funktionalen Zusammenhang sein. Zur Beschreibung des Verfahrens wird beispielhaft eine Spiralfeder mit linearer Steigung verwendet. Ebenfalls ist die Breite, das verwendete Material und die Querschnittsgeometrie innerhalb des Schwingungsbereiches und des Stabilisierungsbereiches mit der Maßgabe frei wählbar, dass die Spiralfeder im äußeren Stabilisierungsbereich parallel zu ihrer Achse eine durchschnittliche Höhe h _s t aufweist, die zumindest 1 % geringer ist als die durchschnittliche Höhe h _sc im inneren Schwingungsbereich.

Der Radius r(3 ) der Spiralfeder ist eine Funktion des Winkels 3 und wird allgemein durch folgende Beziehung definiert: r[B) := r0 I Für eine lineare Steigung der Spiralfeder gilt: P

:= rO + ^■ θ

2·π

Hierbei sind:

rO = Radius an der Stelle {3 =0)

P = Steigungsfaktor der Spiralfeder

Der Winkel 3 A, der den Beginn des Stabilisierungsbereiches beschreibt, und der Winkel ,9 E, der die Gesamtlänge der Spiralfeder festlegt, können frei gewählt werden. Aus empirischen Messungen wurden Idealwerte zur Erreichung eines stabilen Verhaltens ermittelt.

Die zugehörige Bezugsfeder zur Spiralfeder ist eindeutig definiert durch das verwendete Material, den Anfangsradius rO, die Anfangsgeometrie an der Stelle ,9 =0 und die aktive Länge der Spirale LE, bzw. dem Endwinkelwert 3 E. Zur Vereinfachung werden den Winkelwerten 3 A und 3 E die zugehörigen Längen LA und LE zugeordnet.

LA ist die Gesamtfederlänge bis zum Winkel 3 A mit der Beziehung:

LE ist die Spiralenlänge oder Länge der Spiralfeder bis zum Winkel 3 E, mit der Beziehung:

FT (I) ist nachfolgend der Verlauf des Flächenträgheitsmomentes als Funktion der Länge der Spiralfeder und E ist nachfolgend das Elastizitätsmodul des für die Spiralfeder verwendeten Materials.

Grundsätzlich werden die Parameterwerte so ermittelt, dass die jeweilige physikalische Größe des Stabilisierungsbereiches von LA {3 A) bis LE {3 E) ins Verhältnis zum Schwingungsbereich von 0 bis LA {3 A) gesetzt wird. Dieser Quotient Q1 der Spiralfeder wird dann mit einem entsprechenden Quotienten Q2 einer Bezugsspiralfeder ins Verhältnis gesetzt. Die Bezugsspiralfeder ist eine Feder, die bei gleicher Windungszahl und Federlänge LE einen Windungsquerschnitt aufweist, der dem Windungsquerschnitt des Schwingungsbereichs der Spiralfeder entspricht, also hinsichtlich Form und Windungszahl der Spiralfeder, allerdings ohne Ausbildung des Stabilisierungsbereichs durch Verringerung der Höhe der Feder. Der ermittelte Stabilisierungsfaktor r|FT und nk wird also nur durch die stabilisierenden Maßnahmen im Außenbereich der Spiralfeder beeinflusst.

Stabilisierungsfaktor r\FT

Der Stabilisierungsfaktor r|FT gibt das Verhältnis der Verläufe der Flächenträgheitsmomentenverteilungen FT(I) als Funktion der Länge der Spiralfeder im Abschnitt des Stabilisierungsbereiches zum Schwingungsbereich und dies im Gesamtvergleich zur Bezugsspiralfeder wieder:

FT(I) ist der Verlauf des Flächenträgheitsmomentes als Funktion der Länge I, FTn(l) ist der Verlauf des Flächenträgheitsmomentes der Bezugsspiralfeder als Funktion der Federlänge (I).

Um eine optimale Stabilisierung des Schwingverhaltens der Spiralfeder zu erreichen, ist der Stabilisierungsfaktor nFT so gewählt, dass er im Bereich 10 <nFT < 65 liegt.

Stabilisierungsfaktor nk

Der Stabilisierungsfaktor r\k ist das Verhältnis der Federkonstanten des stabilisierenden Winkelbereiches 3 A bis 3 E zur Federkonstanten des Schwingungsbereiches 0 bis 3 A und dies im Gesamtvergleich zum Verhältnis der Federkonstanten in den analogen Winkelbereichen der Bezugsspiralfeder:

f k

stabil(M - $E)

^SchwingiO - ϋΑ) Spriale

χϋΑ- - ΰΕ)

l(0 - A4) Bezugsspirale

Hierbei sind k _s tabii die Federkonstante des Stabilisierungsbereichs der Spiralfeder, k _Sc hwing die Federkonstante des Schwingungsbereiches der Spiralfeder und k die Federkonstante der Bezugsspiralfeder. Um eine optimale Stabilisierung des Schwingverhaltens der Spiralfeder zu erreichen, ist der Stabilisierungsfaktor r\W so gewählt, dass er im Bereich 1 ,5 < r|k < 65, bevorzugt im Bereich 1 ,5 < r\W < 25 liegt.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind daher die durchschnittliche Höhe h _sc und die durchschnittliche Breite b _sc der Spiralfeder in ihrem inneren Schwingungsbereich sowie die durchschnittliche Höhe h _s t und die durchschnittliche Breite b _s t der Spiralfeder in ihrem äußeren Stabilisierungsbereich derart aufeinander abgestimmt, dass ein Flächenträgheitsmomentestabilisierungsfaktor (r|FT) einen in einem dem Flächenträgheitsmomentestabilisierungsfaktor (n _, FT) zugeordneten, vorbestimmten Sollwertbereich liegenden Wert aufweist und/oder ein Federkonstantestabilisierungsfaktor (r|k) einen in einem dem Federkonstantestabilisierungsfaktor (nk) zugeordneten, vorbestimmten Sollwertbereich liegenden Wert aufweist, wobei sich der Flächenträgheitsmomentestabilisierungsfaktor (r|FT) durch das Verhältnis eines ersten Quotienten zu einem zweiten Quotienten darstellt, wobei der erste Quotient das Verhältnis des Flächenträgheitsmomentes des äußeren Stabilisierungsbereichs der Spiralfeder zu dem Flächenträgheitsmoment des inneren Schwingungsbereichs der Spiralfeder und der zweite Quotient das Verhältnis des Flächenträgheitsmomentes einer dem Stabilisierungsbereich entsprechenden Federlänge zu dem Flächenträgheitsmoment einer dem Schwingungsbereich entsprechenden Federlänge einer Bezugsspiralfeder sind, und zwar entsprechend der Formel:

wobei FT(I) der Verlauf des Flächenträgheitsmomentes der Spiralfeder als Funktion der Federlänge (I) und FTn(l) der Verlauf des Flächenträgheitsmomentes der Bezugsfeder als Funktion der Federlänge (I) sind, wobei der dem Flächenträgheitsmomentestabilisierungsfaktor (r|FT) zugeordnete Sollwertbereich zwischen 10 und 65 liegt, wobei sich der Federkonstantestabilisierungsfaktor (r|k) durch das Verhältnis eines ersten Quotienten zu einem zweiten Quotienten darstellt, wobei der erste Quotient das Verhältnis der Federkonstanten des äußeren Stabilisierungsbereichs der Spiralfeder zur Federkonstanten des inneren Schwingungsbereichs der Spiralfeder und der zweite Quotient das Verhältnis der Federkonstanten einer dem Stabilisierungsbereich entsprechenden Federlänge zur Federkonstanten einer dem Schwingungsbereich entsprechenden Federlänge einer Bezugsspiralfeder sind, und zwar entsprechend der Formel: stabil{M - §E)

{ ^k Schwing(0 - A4 ) ) _SpriaU

(A4 - Ag)

(0 A4) ) Bezugsspirale wobei kstabii die Federkonstante des Stabilisierungsbereichs der Spiralfeder, kschwing die Federkonstante des Schwingungsbereiches der Spiralfeder und k die Federkonstante der Bezugsspiralfeder sind, wobei der dem Federkonstantestabilisierungsfaktor (nk) zugeordnete Sollwertbereich zwischen 1 ,5 und 65 liegt, wobei die Bezugsspiralfeder eine Feder ist, die hinsichtlich geometrischer Form, Windungszahl, Windungsquerschnitt und Federlänge (LE) der Spiralfeder entspricht, wobei jedoch die durchschnittliche Höhe h _sc der Bezugsspiralfeder gleich ihrer durchschnittlichen Höhe h _s t und die durchschnittliche Breite b _sc der Bezugsspiralfeder gleich ihrer durchschnittlichen Breite b _s t ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei dem äußeren Federhaltepunkt um einen festen Ansteckpunkt oder es ist der äußere Federhaltepunkt durch einen Rücker gebildet.

In Kombination mit allen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung erstreckt sich der Stabilisierungsbereich bevorzugt über einen Winkelbereich von 10° bis 360°, besonders bevorzugt von 20° bis 270°, insbesondere bevorzugt von 30° bis 180°, ganz besonders bevorzugt von 40° bis 100°. Gemäß weiteren bevorzugten Ausführungsformen erstreckt sich der Stabilisierungsbereich über einen Winkelbereich von mindestens 10°, besonders bevorzugt von mindestens 20°, insbesondere bevorzugt von mindestens 30°, ganz besonders bevorzugt von mindestens 40°, von mindestens 60°, mindestens 90° oder mindestens 120°. Wie bereits erläutert, erstreckt sich der Winkelbereich ab dem äußeren Federhaltepunkt in Richtung des Schwingungsbereichs der Spiralfeder.

Bevorzugt besteht die Spiralfeder aus einem nichtmetallischen Werkstoff, vorzugsweise aus Diamant oder aus Silizium mit einer Beschichtung aus Siliziumoxid.

Die vorliegende Erfindung umfasst außerdem eine mechanische Uhr mit einem mechanischen Schwingsystem, wobei das Schwingsystem wie oben beschrieben ausgebildet ist und mit einer Spiralfeder versehen ist, die nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren hergestellt ist.

Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind. Dabei zeigen:

Figur 1 beispielhaft eine perspektivische Ansicht eines

Schwingsystems für mechanische Uhren, das die nach dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren produzierte Spiralfeder umfasst;

Figur 2 beispielhaft einen Schnitt entlang einer die Achse der

Unruhwelle aufnehmenden Ebene durch das Schwingsystem gemäß Fig. 1 ;

Figur 3 beispielhaft eine perspektivische Seitenansicht der freigestellten Komponenten des Schwingungssystems gemäß Fig. 1 und 2;

Figur 4 eine perspektivische Ansicht der Spiralfeder in Verbindung mit der Unruhwelle eines Uhrwerks;

Figur 5 in Einzeldarstellung und in Draufsicht eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Spiralfeder mit festem Federhaltepunkt; in Einzeldarstellung und in Draufsicht eine mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte erfindungsgemäße Spiralfeder mit Rücker; eine Draufsicht auf einen Si-Wafer, bei dem bereits die Spiralfedern durch Ätzen oder Ausschneiden hergestellt aber von mit dem Si-Wafer verbunden sind; eine Detailansicht des in Fig. 6 mit A kennzeichneten Bereichs; eine Ansicht des Kerns einer Windung des Schwingbereichs im Querschnitt;

eine Ansicht des Kerns einer Windung des Schwingbereichs im

Querschnitt nach dem thermischen Oxidieren;

eine Detailansicht des in Figur 10 mit K gekennzeichneten

Bereichs;

eine Draufsicht auf eine Spiralfeder, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist; eine perspektivische Detailansicht des Stabilisierungsbereichs der Spiralfeder aus Figur 12; eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Spiralfeder, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist; eine perspektivische Detailansicht des Stabilisierungsbereichs der Spiralfeder aus Figur 14;

Figur 16 in Einzeldarstellung und in Draufsicht eine Ausführungsform der

Spiralfeder gemäß der vorliegenden Erfindung; Figur 17 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils einer Windung der Spiralfeder, die auf der oberen Seitenfläche gemäß einer weiteren Ausführungsform ausgebildet ist;

Figur 18 eine vergrößerte perspektivische Ansicht eines Teils einer

Windung der Spiralfeder, die auf der oberen Seitenfläche die Vertiefungen trägt;

Figur 19 eine perspektivische Draufsicht auf eine zusätzliche

Ausführungsform der Spiralfeder, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist;

Figur 20 eine perspektivische Detailansicht des Stabilisierungsbereichs der Spiralfeder aus Figur 19;

Figur 21 eine Draufsicht auf den Abschnitt mit konstanter Breite des

Stabilisierungsbereichs; und

Figur 22 eine Seitenansicht des Abschnitts mit konstanter Breite des

Stabilisierungsbereichs entlang der Schnittlinie A-A aus Fig. 21 .

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind

Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird im Zusammenhang mit den Figuren 1 bis 3 ein bekanntes Schwingsystem 1 für mechanische Uhrwerke beschrieben, bei dem die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Spiralfeder 4 eingebaut wird.

Das Schwingsystem 1 umfasst einen Schwingkörper 2, der in Form eines Schwungrads ausgebildet ist, eine Unruhwelle 3 sowie die Spiralfeder 4. Das Schwungrad 2 besteht aus einem äußeren Kreisringabschnitt 2.1 , der über mehrere Speichen 2.2 mit einem Nabenabschnitt 2.3 verbunden ist. Der Nabenabschnitt 2.3 weist eine von der Kreisform abweichende, zentrale Durchgangsbohrung auf, in welcher ein zugeordneter Wellenabschnitt 3' der Unruhwelle 3 aufgenommen ist, dessen konzentrische Außenseite einen Formschluss mit dem Nabenabschnitt 2.3 der Schwungrades 2 herstellt. Damit ist das Schwungrad 2 drehfest mit der Unruhwelle 3 verbunden. Darüber hinaus sind an der zum Drehzentrum des Schwungrades 2 weisenden Innenseite des äußeren Kreisringabschnittes 2.1 mehrere Schwungmassen 2.4 angebracht.

Die Unruhwelle 3 weist ferner ein oberes freies Ende 3.1 und unteres freies Ende 3.2 auf, welche spitz zulaufen und zur drehbaren Lagerung der Unruhwelle 3 um deren Achse UA in entsprechend ausgebildeten oberen und unteren Lagereinheiten aufgenommen werden. In den Figuren 1 und 2 ist beispielhaft eine obere Lagereinheit dargestellt. Die Achse UA der Unruhwelle 3 ist damit zugleich auch die Drehachse des Schwungrades 2 und der Spiralfederachse.

Die Spiralfeder 4 besteht aus einem vorzugsweise ringförmigen, inneren Spiralfederbefestigungsabschnitt 4.1 und einem äußeren Spiralfederendabschnitt 4.2. Dazwischen befinden sich mehrere Windungen 9, welche in einer Ebene senkrecht und vorzugsweise konzentrisch zur Achse UA der Unruhwelle 3 bzw. der Spiralfederachse verlaufen, welche mit der Achse UA der Unruhwelle 3 übereinstimmt.

Der vorzugsweise ringförmige, innere Spiralfederbefestigungsabschnitt 4.1 ist mit der Unruhwelle 3 drehfest verbunden, und zwar vorzugsweise verklebt und/oder mittels Formschluss. Hierzu weist die Unruhwelle 3 einen zur Aufnahme des inneren Spiralfederbefestigungsabschnitts 4.1 ausgebildeten Wellenabschnitt 3" auf, der oberhalb des das Schwungrad 2 aufnehmenden Wellenabschnittes 3' angeordnet ist. Zur in Bezug auf die Unruhwelle 3 drehfesten Befestigung des äußeren Spiralfederendabschnittes 4.2 ist die Halteanordnung 5 zur Einstellung des Zentrums der Spiralfeder 4 vorgesehen. Die Halteanordnung 5 umfasst zumindest einen Haltearm 6 und ein Halteelement 7, welches im Bereich des äußeren freien Endes 6.2 des Haltearms 6 entlang der Längsachse LHA des Haltearms 6 verschiebbar befestigt ist.

Der Haltearm 6 weist ein inneres Haltearmende 6.1 und ein äußeres Haltearmende 6.2 auf, wobei das innere Haltearmende 6.1 einen offenen Kreisring ausbildet und im Bereich des äußeren Haltearmendes 6.2 eine längliche Führungsausnehmung 6.3 vorgesehen ist. Die längliche Führungsausnehmung 6.3 ist zur variablen Befestigung des Halteelementes 7 am Haltearm 6 vorgesehen. Das innere Haltearmende 6.1 ist über nicht näher bezeichnete Haltemittel, welche auch die oberen und unteren Lagereinheiten zur drehbaren Lagerung der Unruhwelle 3 aufnehmen können, drehfest befestigt, und zwar derart, dass der offene Kreisring des inneren Haltearmendes 6.1 die Achse UA der Unruhwelle 3 konzentrisch umgibt.

Das Halteelement 7 weist einen im Wesentlichen zylinderförmigen, länglichen Grundkörper 7.1 mit einer oberen Stirnseite 7.1 1 und unteren Stirnseite 7.12 und einer Längsachse LHE auf, welcher eine zur oberen Stirnseite 7.1 1 geöffnete Sacklochbohrung 7.2 mit einem Innengewinde zur Aufnahme einer Schraube 8 aufweist. Mittels der Schraube 8, welche durch die längliche Führungsausnehmung 6.3 des Haltearms 6 geführt wird, ist das Halteelement 7 fest mit dem Haltearm 6 verschraubbar, und zwar derart, dass die Längsachse LHA des Haltearms 6 und die Längsachse LHE des Halteelementes 7 senkrecht zueinander verlaufen.

Auf der gegenüberliegenden unteren Stirnseite 7.12 des Grundkörpers 7.1 des Halteelementes 7 ist eine sich senkrecht zur Längsachse LHE des Grundkörpers 7.1 erstreckende und nach unten offene Führungsausnehmung 7.3 vorgesehen, die zur radial führenden Aufnahme des äußeren Spiralfederendabschnittes 4.2 ausgebildet ist. Eine die Längsachse LHE des Grundkörpers 7.1 aufnehmende Ebene teilt die Führungsausnehmung 7.3 näherungsweise in zwei gegenüberliegende, gleiche Hälften des gabelartig ausgebildeten unteren freien Endes des Halteelementes 7.

Im montierten Zustand ist damit mittels der Halteanordnung 5 der radiale Abstand A zwischen der Achse UA der Unruhwelle 3 und der Längsachse LHE des Halteelementes 7 und damit des äußeren Spiralfederendabschnittes 4.2 einstellbar. Durch eine entsprechende radiale zur Achse UA gerichtete Verschiebung des Halteelementes 7 und damit des äußeren Spiralfederendabschnittes 4.2 ist das Spiralfederzentrum justierbar, und zwar vorzugsweise derart, dass die Windungen 9 jeweils denselben Abstand zueinander aufweisen und konzentrisch um die Achse UA verlaufen.

Figur 4 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Spiralfeder 4, die mit ihrem Spiralfederbefestigungsabschnitt 4.1 drehfest mit der Unruhwelle 3 verbunden ist. Den Schwingungsbereich LA bilden die Windungen 9 der Spiralfeder 4. Die Windungen 9 reichen von einem inneren Ende 12 des Spiralfederbefestigungsabschnitts 4.1 bis zu einem Stabilisierungsbereich LS. Der Schwingungsbereich LA und der Stabilisierungsbereich LS tragen zur Schwingung der Spiralfeder 4 bei. Die hier dargestellte Ausführungsform des Stabilisierungsbereichs LS stellt eine von mehreren möglichen Ausführungsformen dar und soll nicht als Beschränkung der Erfindung aufgefasst werden.

Die Figur 5 zeigt in Einzeldarstellung und Draufsicht eine Spiralfeder 4 des mechanischen Schwingsystems 1 , das die gemäß einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens der Erfindung hergestellte Spiralfeder 4 umfasst. Die Spiralfeder 4 ist bei der dargestellten Ausführungsform z. B. aus einem Silizium-Ausgangsmaterial, wie z.B. monokristallinem Silizium oder polykristallinem Silizium, hergestellt. Hierzu werden Maskierungs-Ätz-Verfahren angewendet, und zwar derart, dass die einstückig ausgebildete und mehrere Windungen 9 aufweisende Spiralfeder 4 mit dem inneren Spiralfederbefestigungsabschnitt 4.1 an der Unruhwelle 3 befestigt und mit einem äußeren Stabilisierungsbereich LS ausgeführt ist. Der Stabilisierungsbereich LS schwingt ebenfalls bei der Schwingung der Spiralfeder 4. Bei der dargestellten Ausführungsform befindet sich der äußere Stabilisierungsbereich LS im Bereich der äußeren Windung 9 und erstreckt sich über einen Winkelbereich α von 100°.

Der Stabilisierungsbereich LS ist bei der dargestellten Ausführungsform unter anderem auch dadurch gebildet, dass die Spiralfeder 4 radial zu ihrer Federachse einen Bereich 26 besitzt, der radial zu ihrer Achse eine vergrößerte Breite und parallel zu ihrer Achse eine verringerte Höhe aufweist. Der Stabilisierungsbereich LS erstreckt sich vom Federhaltepunkt 14 bis zum Beginn des Schwingungsbereichs LA, wobei die Grenze zwischen Stabilisierungsbereich LS und Schwingungsbereich LA wie oben definiert zu bestimmen ist. Durch die im Stabilisierungsbereich LS geänderte Querschnittsgeometrie wird eine Erhöhung des Flächenträgheitsmomentes erzielt und eine Verlagerung der Spiralfeder 4 beim Schwingen des Schwingsystems 1 verhindert.

Die aktive Länge der Spiralfeder 4, die an der Schwingung teilnimmt und den Stabilisierungsbereich LS einschließt, erstreckt sich ausgehend von dem inneren, mit dem Spiralfederbefestigungsabschnitt 4.1 verbundenen und in der Figur 5 mit 12 bezeichneten Ende bis zu dem Federhaltepunkt 14. Dieser ist bei der in den Figuren 1 - 3 dargestellten Ausführungsform durch die Verbindung der außenliegenden Spiralfederabschnitte 4.3 mit dem Halteelement 7 gebildet. Die Frequenz des Schwingsystems 1 wird beispielsweise durch entsprechende Wahl der Masse der an dem Schwungrad 2 vorgesehenen Schwungmasse 2.4 eingestellt. Verwendet werden hierfür bevorzugt Schwungmassen 2.4, die zur Erzielung einer unterschiedlichen Masse in der Achsrichtung parallel zur Achse UA der Unruhwelle 3 eine unterschiedliche Höhe aufweisen.

Vorstehend wurde bereits erwähnt, dass die Spiralfeder 4 aus Silizium in einem Maskierungs-Ätz-Verfahren gefertigt ist. Um die erforderliche Festigkeit und Temperaturunabhängigkeit zu erreichen, ist es vorteilhaft, die Spiralfeder 4 bzw. einen diese Feder bildenden Rohling an den Oberflächen durch thermische Behandlung mit einer Siliziumdioxid-Schicht 20 (siehe Fig. 10 und 1 1 ) zu versehen. Durch das Herstellungsverfahren (z.B. Maskierungs-Ätz-Verfahren) ergeben sich nicht unerhebliche Toleranzen der Form der Spiralfeder 4. Um dennoch ein für das Verhalten der Spiralfeder 4 im Schwingsystem günstiges Längenverhältnis von Stabilisierungsbereich LS zu Schwingungsbereich LA (siehe Fig. 6) zu erreichen, ist der Federhaltepunkt 14 im Stabilisierungsbereich LS so positioniert, dass ein optimales Schwingverhalten erreicht wird.

Mit der Einstellung des Längenverhältnisses von Stabilisierungsbereich LS zu Schwingungsbereich LA werden auch negative Einflüsse auf das Schwingverhalten des Schwingsystems 1 eliminiert, die aus Toleranzen der Feder- oder Antriebskraft einer z.B. in einem Federgehäuse untergebrachten Antriebsfeder resultieren, insbesondere auch einer solchen Antriebsfeder, die zur Erhöhung der Federkraft oder zur Verlängerung der Gangzeit, beispielsweise mit Diamant, beschichtet ist. Weiterhin kann durch Einstellung des Längenverhältnisses von Stabilisierungsbereich LS zu Schwingungsbereich LA auch eine optimale Amplitude für die Schwingung des Schwingkörpers 2 erreicht werden, beispielsweise in einem Winkelbereich zwischen 280° und 330°, und zwar wiederum trotz Toleranzen der Feder- oder Antriebskraft einer im Federgehäuse untergebrachten Spiralfeder 4.

Im Zusammenhang mit der in Figur 5 gezeigten Ausführungsform wurde von einem nach der Einstellung festen Federhaltepunkt 14 ausgegangen. Wie in Figur 6 gezeigt besteht aber auch die Möglichkeit der Verwendung eines sogenannten Rückers 15, der im Wesentlichen von einem um die Achse der Unruhwelle 3 schwenkbaren Hebel 16 gebildet ist. An dem äußeren Ende weist der Hebel 16 eine beispielsweise von zwei Stiften gebildete Aufnahme 17 auf, in die die Spiralfeder 4 eingreift und die damit den Federhaltepunkt 14 bildet. An ihrem äußeren Ende 4.4 ist die Spiralfeder 4 beim Federhaltepunkt 14 fest mit einer Platine oder einer Lagerplatine verbunden.

Die Aufnahme 17 des Rückers 15 bildet einen festen Federhaltepunkt 14 nach. Durch Einstellen des Rückers 15 kann der Federhaltepunkt 14 im Stabilisierungsbereich LS so eingestellt werden, dass ein optimales Verhältnis der Länge des Stabilisierungsbereichs LS zur Länge des Schwingungsbereichs LA und somit ein optimales Schwingverhalten erreicht wird.

Die in Figur 6 gezeigte Spiralfeder 4 weist insgesamt zehn Windungen 9 und einen äußeren Stabilisierungsbereich LS auf, welcher sich wiederum an die Länge des inneren Schwingungsbereiches LA zur äußeren Befestigung 18 (Federhaltepunkt) hin anschließt, der die Gesamtlänge der Spiralfeder 4 bestimmt. Bei der dargestellten Ausführungsform erstreckt sich der Stabilisierungsbereich LS über einen Winkel α von etwa 100° und besteht aus einem sich an die Länge LA anschließenden Abschnitt 26.1 mit zunehmender Breite, aus einem sich daran anschließenden Abschnitt 26.2 mit konstanter Breite, aus einem Abschnitt 26.3, an welchem in Richtung zum äußeren Ende 4.4 hin die Breite abnimmt, und einem Endabschnitt 26.4 des Stabilisierungsbereichs LS, der sich bis zu dem durch den Rücker 15 gebildeten Federhaltepunkt 14 erstreckt. Die Abschnitte 26.1 und 26.3 erstrecken sich bei der Spiralfeder 4 jeweils über einen Winkelbereich von etwa 15°. Der mittlere Abschnitt 26.2 besitzt einen im Vergleich zu den Abschnitten 26.1 und 26.3 größeren Winkelbereich von rund 30°. Die Spiralfeder 4 besitzt im inneren Schwingungsbereich eine im Wesentlichen konstante Breite B _ox (siehe Figur 10) und eine im Wesentlichen konstante Höhe H _ox (siehe Figur 10) der Windungen 9.

Figur 7 zeigt eine Draufsicht auf einen Si-Wafer 40, bei dem bereits die Spiralfedern 4 durch Ätzen oder Ausschneiden hergestellt wurden. Der Si- Wafers 40 kann monokristallin oder polykristallin sein.

Figur 8 zeigt eine Detailansicht des in Fig. 7 mit A gekennzeichneten

Bereichs des Si-Wafers 40. Es ist für einen Fachmann selbstverständlich, dass das Material der Spiralfeder 4 unterschiedlich sein kann. Die

Vereinzelung der Spiralfeder 4 erfolgt bevorzugt durch ein

Trockenätzverfahren, wodurch das die Spiralfeder 4 umgebende Material 41 des Si-Wafers 40 abgetragen wird. Letztendlich erhält man die Spiralfeder 4 in der in Silizium ausgeformten Form.

Figur 9 zeigt einen Querschnitt durch einen Kern 25 einer Windung 9 der Spiralfeder 4 im Schwingungsbereichs LA. Der Kern 25 hat über die Gesamte Länge der Windungen 9 des Schwingungsbereichs LA einen im Wesentlichen konstanten Querschnitt. Der Kern 25 hat ein Höhe H und eine Breite B. In Figur 10 ist der Kern 25 mit einer allseitig umgebenden S 1O2 - Schicht 20 versehen, die durch die thermische Oxidation des Kerns 25 gebildet wird. Der nach der thermischen Oxidation resultierende Querschnitt der Spiralfeder 4 hat im Schwingungsbereich LA eine Höhe Hox und eine Breite Box. Der Kern 25 mit zwei gegenüberliegenden Seitenflächen 22 weist eine durchschnittliche Höhe H auf. Zwei gegenüberliegende Deckflächen 24 weisen eine durchschnittliche Breite B auf, wobei sich die Seitenflächen 22 und die Deckflächen 24 des Kerns 25 der Spiralfeder 4 entlang des Schwingungsbereichs LA erstrecken.

In Figur 11 ist der aus Figur 9 mit dem gestrichelten Kreis K gekennzeichnete Bereich des oxidierten Kerns 25 vergrößert dargestellt. Bei einer möglichen Ausführung des Prozesses der thermischen Oxidation des Kerns 25 wird ein Teil des Siliziums an der Oberfläche des Kerns 25 in S 1O2 umgewandelt. Zusätzlich wächst S 1O2 weiter auf, so dass letztendlich die Höhe Hox und die Breite Box des Querschnitts der Windungen 9 des Schwingungsbereichs LA resultieren. Die gestrichelte Linie in Figur 1 1 deutet die Höhe H und die Breite B des nicht oxidierten Kerns 25 an. Die Vorteile der thermischen Oxidation einer Spiralfeder 4 sind einem Fachmann hinlänglich bekannt.

Figur 12 zeigt eine Draufsicht auf eine Spiralfeder 4, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Der Bereich 26, des Stabilisierungsbereichs LS (siehe Figur 5) besitzt den Abschnitt 26.2 mit konstanter Breite. Der Abschnitt 26.2 mit konstanter Breite B _A hat eine Höhe H _A ausgebildet, die kleiner ist als die Höhe H _ox der Spiralfeder 4 nach der thermischen Oxidation des Kerns 25 aus Silizium. Die Höhe H _A wird dadurch ausgebildet, dass die Siliziumdioxid-Schicht 20 auf dem Abschnitt 26.2, der die obere Seitenfläche 28 des Stabilisierungsbereichs LS darstellt, zumindest bis auf den Kern 25 aus Silizium abgetragen wird. Der Abschnitt 26.2 mit konstanter Breite B _A ist im Wesentlichen parallel zu den Windungen 9 der Spiralfeder 4.

Figur 13 zeigt eine perspektivische Detailansicht des Stabilisierungsbereichs LS der Spiralfeder 4 aus Figur 12. Die gestrichelten Linien in Figur 13 markieren die Stufen 21 , die sich durch das Entfernen der Siliziumdioxid- Schicht 20 im Abschnitt 26.2 mit konstanter Breite B _A ausgebildet haben. Figur 14 zeigt eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform der Spiralfeder 4, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Der Stabilisierungsbereich LS der Spiralfeder 4 ist derart ausgebildet, dass die Breite B _A des Stabilisierungsbereichs LS der Spiralfeder 4 bis zum äußeren Ende 4.4 stetig zunimmt. Der Stabilisierungsbereich LS beginnt an der mit dem gestrichelten Pfeil 23 gekennzeichneten Stelle der Spiralfeder 4. Der Stabilisierungsbereich LS ist mit seiner Innenseite 32 im Wesentlichen parallel zu den Windungen 9 der Spiralfeder 4. Der Abschnitt 26 des Stabilisierungsbereichs LS hat eine Höhe H _A ausgebildet, die kleiner ist als die Höhe H _ox der Spiralfeder 4 nach der thermischen Oxidation des Kerns 25 aus Silizium. Das äußere Ende 4.4 der Spiralfeder 4 dient im Wesentlichen als Federhaltepunkt und der Abschnitt 1 1 kann sich auch bis zu diesem Federhaltepunkt bzw. dem äußeren Ende 4.4 der Spiralfeder 4 erstrecken.

Figur 15 zeigt eine perspektivische Detailansicht des Stabilisierungsbereichs LS der Spiralfeder 4 aus Figur 14 Die gestrichelten Linien in Figur 15 markieren auch hier die Stufen 21 , die sich durch das Entfernen der Siliziumdioxid-Schicht 20 im Abschnitt 26 des Stabilisierungsbereichs LS ausgebildet haben.

Die in Figur 16 dargestellte Spiralfeder 4 hat keinen Stabilisierungsbereich LS ausgebildet. Die Darstellung aus Figur 16 dient lediglich der Beschreibung der Ausgestaltung der Schwingbereichs LA der Spiralfeder 4. Die Spiralfeder 4 hat zumindest auf der oberen Seitenfläche 51 (siehe Figur 17 und 18) der Windungen 9 eine Vielzahl von ersten Teilbereichen 10 und eine Vielzahl von zweiten Teilbereichen 1 1 ausgebildet, die sich hinsichtlich der Ausgestaltung unterscheiden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist im ersten Teilbereich 10 S 1O2 vorhanden und im zweiten Teilbereich 1 1 eine Vertiefung 55 ausgebildet, die zumindest bis auf den Kern 25 aus Silizium reicht oder sich sogar in den Kern 25 aus Silizium hinein erstreckt. In den ersten und zweiten Teilbereichen 10 und 1 1 des Schwingungsbereichs LA weist die Spiralfeder 4 die gleiche Breite Box auf. Ausgehend von dem Federhaltepunkt 14 erstreckt sich in Richtung des inneren Endes 12 des aktiven Schwingungsbereichs LA zunächst ein zweiter Teilbereich 1 1 , gefolgt von einem ersten Teilbereich 10 und so weiter. Gemäß der hier dargestellten Ausführungsform umfassen sämtliche Windungen 9 der dargestellten Spiralfeder 4 jeweils insgesamt acht zweite Teilbereiche 1 1 und acht erste Teilbereiche 10. Um die in Richtung des inneren Federendes 12 abnehmende Federlänge pro Windung 9 auszugleichen, werden die ersten und zweiten Teilbereiche 10 und 1 1 in Richtung auf das innere Federende 12 hin mit immer geringerer Ausdehnung in Richtung bzw. Länge der Federlänge ausgestaltet. Die ersten Teilbereiche 10 und die zweiten Teilbereiche 1 1 bilden jeweils einen Sektor. Andere Anordnungen der ersten und der zweiten Teilbereiche 10 und 1 1 sind denkbar.

Figur 17 zeigt eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform eines Teils einer Windung 9 der Spiralfeder 4. Zumindest auf der oberen Seitenfläche 51 sind in den zweiten Teilbereichen 1 1 die Vertiefungen 55 ausgebildet. Die Vertiefungen 55 werden gemäß einer möglichen Ausführungsform mittels eines Laserabtragungsverfahrens in der S1O2 - Schicht 20 auf der oberen Seitenfläche 51 ausgebildet. Die ersten Teilbereiche 10 trennen die Vertiefungen 55 voneinander. In den ersten Teilbereichen 10 ist die S1O2 - Schicht 20 nicht entfernt. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die zweiten Teilbereiche 1 1 , die die Vertiefungen 55 enthalten, sektorförmig auf der mindestens einen oberen Seitenfläche 51 der Windungen 9 der Spiralfeder 4 ausgebildet. Die ersten Teilbereiche 10 sind als schräge Stege 52 ausgebildet und besitzen über alle Windungen 9 die gleiche Größe. Ebenso besitzen die Vertiefungen 55 über alle Windungen 9 die gleiche Größe.

Die Figur 18 zeigt eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines Teils einer Windung 9 der Spiralfeder 4 des Schwingungsbereichs LA. Zumindest auf der oberen Seitenfläche 51 sind in den zweiten Teilbereichen 1 1 die Vertiefungen 55 ausgebildet. Die Vertiefungen 55 werden gemäß einer möglichen Ausführungsform mittels eines Laserabtragungsverfahrens in der S 1O2 - Schicht 20 auf der oberen Seitenfläche 51 ausgebildet. Die ersten Teilbereiche 10 trennen die Vertiefungen 55 voneinander. In den ersten Teilbereichen 10 ist die S1O2 - Schicht 20 nicht entfernt.

Figur 19 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf eine zusätzliche Ausführungsform der Spiralfeder 4, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist. Der Bereich 26 des Stabilisierungsbereichs LS besitzt den Abschnitt 26.2 mit konstanter Breite. Der Abschnitt 26.2 mit konstanter Breite B _A hat eine Höhe H _A ausgebildet, die kleiner ist als die Höhe Hox der Spiralfeder 4 nach der thermischen Oxidation des Kerns 25 aus Silizium. Die Höhe H _A wird dadurch ausgebildet, dass die S 1O2 - Schicht 20 auf dem Abschnitt 26.2 zumindest bis auf den Kern 25 aus Silizium abgetragen wird. Der Abschnitt 26.2 mit konstanter Breite B _A ist im Wesentlichen parallel zu den Windungen 9 der Spiralfeder 4. Der Unterschied zu dem in Figur 13 dargestellten Ausführungsbeispiel ist, dass bei der in Figur 20 gezeigten Seitenansicht des Bereiches des Stabilisierungsbereichs LS der Spiralfeder 4 im Abschnitt 26.2 mit konstanter Breite B _A Seitenwände 33 stehen bleiben. Im Abschnitt 26.2 ist somit eine Wanne 34 ausgebildet, die zumindest bis auf den Kern 25 aus Silizium reicht.

Figur 21 zeigt eine Draufsicht auf den Abschnitt 26.2 mit konstanter Breite Box des Stabilisierungsbereichs LS der Spiralfeder 4 aus Figur 12. Die Breite Box der Spiralfeder 4 resultiert aus der thermischen Oxidation der Spiralfeder 4. Die durch thermische Oxidation auf dem Kern 25 aus Silizium erzeugte Siliziumdioxid-Schicht 20 wurde im Abschnitt 26.2 mittels mechanischer und/oder chemischer Prozesse zumindest bis hinunter zum Kern 25 entfernt. Durch das Entfernen der Siliziumdioxid-Schicht 20 bilden sich deutlich sichtbare Stufen 21 aus, die den Abschnitt 26.2 begrenzen. Das Material der Stufen 21 ist S1O2, das durch die thermische Oxidation gebildet wurde. Figur 22 zeigt eine Seitenansicht des Abschnitts mit konstanter Breite des Stabilisierungsbereichs LS entlang der Schnittlinie A-A aus Fig. 21 . Nach der thermischen Oxidation der Spiralfeder 4 resultiert daraus eine Höhe H _ox im Schwingungsbereich LA und im Stabilisierungsberiech LS. Durch das mechanische und/oder chemische Entfernen der S iO2-Schicht 20 resultiert im Abschnitt 26.2 eine Höhe H _A . Eine dadurch gebildete Absenkung 35 hat eine Tiefe T. Die Summe aus der Tiefe T der Absenkung 35 und der Höhe H _A im Abschnitt 26.2 ist die Höhe H _ox der Spiralfeder 4. Die Absenkung 35 ist deutlich durch die beidseitigen Stufen 21 begrenzt.

Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Materialabtrag im Stabilisierungsbereich LS der Spiralfeder 4 chemisch durchgeführt. Das Auftragen des Ätzmittels kann mittels einer Dosiereinrichtung, einem Ölgeber oder einer Spritze, einem Stäbchen aus Kunststoff oder Holz usw. durchgeführt werden. Das Auftragen kann manuell, hablautomatisch oder automatisch mit einem Roboter erfolgen. Für den Fall, dass das Ätzmittel BHF ist, liegt üblicherweise die Ätzrate zwischen 50nm und 100nm pro Minute. Die abzutragende Dicke der S 1O2 - Schicht 20 beträgt zwischen 2pm und 5pm, je nach der Breite des Bereichs im Stabilisierungsbereich LS wo die S1O2 - Schicht 20 abgetragen werden muss. Eventuell muss das Auftragen des Ätzmittels mehrmals wiederholt werden bis zumindest die SiO2 - Schicht 20 bis auf den Kern 25 aus Silizium abgetragen ist.

Es ist ebenfalls denkbar, dass angrenzende Bereiche zum abzutragenden Bereich, wie z.B. zwischen den Windungen 9 oder oben auf den Windungen 9 der Spiralfeder 4, z.B. mit einem Polymer aufgefüllt oder abgedeckt werden. Durch das Auffüllen und/oder Abdecken kann die Spiralfeder 4 vor dem Angriff durch das Ätzmittel geschützt werden. Dadurch ist es auch möglich den chemischen Abtrag auch im Schwingbereich auf kleinen Breiten der Windungen der Spiralfeder 4 durchzuführen. Vorzugsweise wird der Abtrag natürlich vorzugsweise auf den verbreiterten Bereichen des Stabilisierungsbereichs LS durchgeführt. Nach dem Abtragungsvorgang wird da verbliebene Ätzmittel abgewaschen und neutralisiert.

Das Entfernen der S1O ₂ - Schicht 20 kann auch mit einem Laser

durchgeführt werden. Ebenso kann das Entfernen der S1O ₂ - Schicht 20 rein mechanisch durchgeführt werden. Hinzu kommt, dass das Entfernen der S1O ₂ - Schicht 20 mechanisch-chemisch durchgeführt werden kann.

Bezugszeichenliste

Schwingsystem bzw. Unruh

Schwingkörper

äußerer Kreisringabschnitt

Speichen

Nabenabschnitt

Schwungmasse

Unruhwelle

Wellenabschnitte

oberes freies Ende

unteres freies Ende

Spiralfeder

Spiralfederbefestigungsabschnitt äußerer Spiralfederendabschnitt äußeres Ende

Halteanordnung

Haltearm

inneres Haltearmende

äußeres Haltearmende

längliche Führungsausnehmung

Halteelement

Grundkörper

obere Stirnseite

untere Stirnseite

Sacklochbohrung

Führungsausnehmung

Schraube

Windung

erster Teilbereich

zweiter Teilbereich 12 inneres Ende des Schwingungsbereichs

14 Federhaltepunkt

15 Rücker

16 Hebel

17 Aufnahme

18 Befestigung

20 Siliziumdioxid-Schicht

21 Stufe

22 Seitenflächen

23 Pfeil

24 Deckflächen

25 Kern

26 Bereich

26.1 Abschnitt zunehmender Breite

26.2 Abschnitt konstanter Breite

26.3 Abschnitt abnehmender Breite

26.4 Endabschnitte des Stabilisierungsbereichs LS

28 oberen Seitenfläche des Stabilisierungsbereichs

32 Innenseite des Stabilisierungsbereichs

33 Seitenwand

34 Wanne

35 Absenkung

40 Si-Wafer

41 umgebendes Material

51 obere Seitenfläche

52 schräge Stege

55 Vertiefung

UA Achse der Unruhwelle

A radialer Abstand

B Breite des Kerns

H Höhe des Kerns

Box Breite des oxidierten Querschnitts Hox Höhe des oxidierten Querschnitts

B _A Breite des Abschnitts 26.2

H _A Höhe des Abschnitts 26.2

T Tiefe

LHA Längsachse des Hebelarms

LHE Längsachse des Hebelelements

LA Schwingungsbereich

LS Stabilisierungsbereich

α Winkelerstreckung des Stabilisierungsbereichs LS